对于生物材料而言,单一材料很难兼具功能性和生物相容性,因此对生物材料表面改性就成为研究者的重点之一。材料表面的微图形化因为对细胞的黏附、增殖、运动等多种细胞行为都具有不同程度的影响,已成为生物材料表面改性的一个研究热点。本文利用光刻技术、湿法刻蚀技术结合非平衡磁控溅射和剥离技术制备了一系列Si-Si、SiO₂-SiO₂、SiO₂-Si、TiO₂-TiO₂、TiO₂-SiO₂和Si-N-O表面微图形。采用扫描电镜、光学显微镜和台阶仪对微图形表面形貌进行检测,采用X射线能谱仪检测了微图形表面的元素分布,采用X射线衍射仪（XRD）对制备的TiO₂薄膜晶型结构进行表征,运用X射线光电子能谱仪（XPS）对Si-N-O薄膜表面的化学成分和结构进行表征。采用接触角测试仪评价材料表面的亲疏水性。通过在样品表面进行血小板和内皮细胞培养实验,对材料的血液相容性和细胞相容性进行评价。实验表明,结合上述技术制备的微图形样品均为规则的条纹状沟槽微图形。Si-Si、SiO₂-SiO₂、SiO₂-Si、TiO₂-TiO₂和TiO₂-SiO₂沟槽宽度均为15μm,槽深范围为0.4±0.1μm;同种材质图形成分均一,间隔图形脊沟区域成分差异明显。二氧化钛薄膜为锐钛矿型结构并存在极少量金红石型结构。Si-N-O表面微图形沟槽宽度分别为20μm、30μm、40μm,槽深分别为2μm、4μm。氮气流量为5sccm薄膜样品主要是以无机Si、Si₃N₄和SiO_x（x≤2）三种结构存在,而氮气流量为20sccm薄膜样品主要是以Si₃N₄和SiO_x（x≤2）两种结构存在。Si基和SiO₂基图形样品的接触角小于平面样品,而TiO₂基样品接触角大于其平面样品。对于Si-N-O薄膜表面微图形样品,氮气流量为5sccm的样品表面接触角小于氮气流量为20sccm的样品。图形样品的接触角小于平面样品的接触角。血小板粘附实验结果表明TiO₂-SiO₂微图形的抗凝血性能优于Si-Si、SiO₂-SiO₂、SiO₂-Si、TiO₂-TiO₂微图形。对于Si-N-O微图形样品,不同工艺样品间血液相容性差异性不明显。内皮细胞培养实验显示,TiO₂基样品比Si基和SiO₂基样品更能促进内皮细胞在材料表面粘附。对于Si-N-O微图形样品,图形样品对内皮细胞的增殖和活性具有促进作用。氮气流量为5sccm样品表面内皮细胞数量多于氮气流量为20sccm样品表面。通过对Si-N-O薄膜表面微图形样品表面内皮细胞形态的定量统计分析,表明微图形对内皮细胞的形态具有限制作用,沟槽状图形引导内皮细胞向与沟槽平行方向定向生长。